上海市实验中学2025届物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

上海市实验中学2025届物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b，中间用一细线连接，并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连，为使小球a和小球b均处于静止状态，且Oa细线向右偏离竖直方向的夹角恒为，需要对小球b朝某一方向施加一拉力F。若已知sin=0.6，cos=0.8，重力加速度为g，则当F的大小达到最小时，Oa细线对小球a的拉力大小为（）A．2.4mg B．3mg C．3.2mg D．4mg2、如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器，当电梯在竖直方向匀速运动时，压力传感器有一定的示数。现发现压力传感器的示数逐渐减小，某同学对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是（）A．升降机正在匀加速上升 B．升降机正在匀减速上升C．升降机正在加速下降，且加速度越来越大 D．升降机正在加速上升，且加速度越来越大3、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运动的轨道半径之比为，若木星和土星的质量之比为，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（）A．运行周期之比为 B．向心加速度之比为C．环绕速度之比为 D．表面重力加速度之比4、篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。他这样做的效果是（）A．减小篮球对手的冲击力B．减小篮球的动量变化量C．减小篮球的动能变化量D．减小篮球对手的冲量5、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t图象如图所示。下列判断正确的是（）A．乙车启动时，甲车在其前方100m处 B．运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为50mC．乙车启动后两车的间距不断减小直到两车相遇 D．乙车启动后10s内，两车不会相遇6、如图所示，a、b、c、d为圆O上的四个点，直径ac、bd相互垂直，两根长直导线垂直圆面分别固定在b、d处，导线中通有大小相等，垂直纸面向外的电流，关于a、O、c三点的磁感应强度，下列说法正确的是A．都为零B．O点最大C．a、c两点方向相反D．a、c两点方向相同二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象，如图所示。则下列说法正确的是()A．无人机在t1时刻处于超重状态B．无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行C．无人机在t2时刻上升至最高点D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动8、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子仅在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB且aA>aB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（）A．电子一定从A向B运动B．Q靠近M端且为负电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷，一定有EpA<EpBD．A点电势一定高于B点电势9、关于物体的内能，下列说法正确的是______A．物体吸收热量，内能可能减少B．10g100℃水的内能等于10g100℃水蒸气的内能C．物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能D．电阻通电时发热，其内能是通过“热传递”方式增加的E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的10、随着北京冬奥会的临近，滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图，质量为m的运动员从高为h的A点由静止滑下，到达B点时以速度v0水平飞出，经一段时间后落到倾角为θ的长直滑道上C点，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则运动员（）A．落到斜面上C点时的速度vC=B．在空中平抛运动的时间t=C．从B点经t=时，与斜面垂直距离最大D．从A到B的过程中克服阻力所做的功W克=mgh－mv02三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图甲所示装置，可以进行以下实验：A.“研究匀变速直线运动”B.“验证牛顿第二定律”C.“研究合外力做功和物体动能变化关系(1)在A、B、C这三个实验中，______需要平衡摩擦阻力．(2)已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力；为此需要满足前述A、B、C三个实验中，______不需要满足此要求．(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得如图乙纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式______，该小车动能改变量的表达式______．由于实验中存在系统误差，所以W______选填“小于”、“等于”或“大于”．12．（12分）某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ。步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图（甲）所示，由图可知其长度为______cm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图（乙）所示，由图可知其直径为______mm；(3)用图（丙）所示的电路测定其电阻值，其中Rx是待测的圆柱形导体，R为电阻箱，电源电动势为E，其内阻不计。在保证安全的情况下多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图（丁）所示的图线，电阻Rx=__Ω（结果保留两位有效数字），此数值与电阻的真实值R0比较，Rx____R0(4)根据以上数据计算出圆柱形导体的电阻率ρ=______。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，直线MN与水平线夹角为60°，其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B；直线PQ垂直ＭＮ，且PQ与ＭＮ包围的空间有一匀强电场，电场方向平行于PQ．有一质量为m电量为+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁场，粒子进入磁场t0(t0未知)时间后立即撤除磁场，此时粒子未到达MN，之后粒子垂直MQ边界从C点（图中未画出）飞入电场；随后粒子再次通过C点．粒子在以上整个过程中所用总时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需时间，粒子所受重力不计．试求：（1）粒子在磁场中运动的时间t0（2）匀强电场场强E的大小．14．（16分）如图所示，水平面上有A、B两个小物块（均视为质点），质量均为，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（未与A、B连接）。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于C点，物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体（底部与水平面平滑连接）。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块A、B瞬间分离，A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D（物块A过D点后立即撤去），B向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为L（L小于斜面体的高度）。已知A与右侧水平面的动摩擦因数，B左侧水平面光滑，重力加速度为，求：(1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小；(2)斜面体的质量；(3)物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功。15．（12分）如图所示，半径均为的光滑圆弧轨道与在点平滑连接，固定在竖直面内，端与固定水平直杆平滑连接，两段圆弧所对的圆心角均为60°，一个质量为的圆环套在直杆上，静止在点，间的距离为，圆环与水平直杆间的动摩擦因数，现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力，使圆环向右运动，圆环运动到点时撤去拉力，结果圆环到达点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零，重力加速度，求：(1)拉力的大小；(2)若不给圆环施加拉力，而是在点给圆环一个初速度，结果圆环从点滑出后，下落高度时的位置离点距离也为，初速度应是多大。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力作出F在三个方向时整体的受力图：根据平衡条件得知F与T的合力与总重力总是大小相等、方向相反的，由力的合成图可以知道当F与绳子oa垂直时F有最小值，即图中2位置，此时Oa细线对小球a的拉力大小为故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解析】

篮球在水平方向上受力平衡，即侧壁对篮球的弹力与倾斜天花板对篮球的弹力在水平方向的分力平衡，随着压力传感器的示数逐渐减小，篮球受到倾斜天花板在水平方向的分力减小，则其在竖直方向的分力减小，而弹簧的弹力不变，故篮球必然有竖直向上且增大的加速度，选项D项正确，ABC错误。故选D。3、A【解析】

ABC．根据解得则运行周期之比为，向心加速度之比为，线速度之比为，故A正确，BC错误；

D．根据星球表面万有引力等于重力可知由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故D错误。

故选A。4、A【解析】

ABD．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得解得:当时间增大时，球动量的变化率减小，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，所以A正确，BD错误。C．速度由v减小到0，动能的变化量是不变的，故C错误。故选A。5、D【解析】

A．根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在时启动，此时甲的位移为即乙车启动时，甲车在乙前方50m处，故A错误；B．当两车的速度相等时即时相遇最远，最大距离为甲乙故B错误；C．两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，10s—15s内甲车的速度比乙车的大，两车的间距不断增大，故C错误；D．当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移此时甲车的位移为乙车启动10s后位移小于甲的位移，两车不会相遇，故D正确；故选D。6、C【解析】根据右手螺旋定则，d处导线在o点产生的磁场方向水平向左，b处导线在o点产生的磁场方向水平向右，合成后磁感应强度等于1．d在c处产生的磁场方向垂直于cd偏左上，b在c出产生的磁场方向垂直bc偏右上，则根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向上；同理可知，a处的磁场方向竖直向下；则选项C正确，ABD错误．故选C.点睛：解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】

A．根据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确；B．由图象可知，无人机在t=0时刻，vy=0，合初速度为vx沿水平方向，水平与竖直方向均有加速度，那么合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B错误；C．无人机在竖直方向，先向上做匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动，在t3时刻上升至最高点，故C错误；D．无人机在t2～t3时间内，在水平方向上做匀速直线运动，而在竖直方向上向上做匀减速直线运动，因此无人机做匀变速运动，故D正确；故选AD。8、CD【解析】

根据运动轨迹得到电场力方向，从而得到电场力做功及场强方向，即可由电场力做功得到电势能变化，由场强方向得到电势变化；根据加速度得到场源，即可根据场强方向得到场源电性。【详解】由运动轨迹只能得到电子受力指向凹的一侧，不能得到运动走向，故A错误；由电场场源为点电荷，aA＞aB可得：点电荷Q靠近M端；又有电子受力指向凹的一侧可得：MN上电场线方向向右，故点电荷Q为正电荷，故B错误；电子受力指向凹的一侧可得：根据电子只受电场力作用；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大可得：EpA＜EpB，故C正确；点电荷带正电，且A点距离点电荷距离较B点近，可知A点电势一定高于B点电势，故D正确，故选CD。【点睛】沿着电场线电势降低，但是电势能和电荷电性相关，故我们一般根据电场力做功情况来判断电势能变化，以避免电性不同，电势能变化趋势不同的问题。9、ACE【解析】

A．如果物体对外做的功大于吸收的热量，物体内能减少，A正确；B．10g100℃的水变成10g100℃水蒸气的过程中，分子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能，B错误；C．物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能，C正确；D．通电的电阻丝发热，是通过电流做功的方式增加内能，D错误；E．根据熵和熵增加的原理可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，E正确。故选ACE。10、CD【解析】

A．从B点飞出后，做平抛运动，在水平方向上有在竖直方向上有落到C点时，水平和竖直位移满足解得从B点到C点，只有重力做功，根据动能定理可得解得AB错误；C．当与斜面垂直距离最大时，速度方向平行于斜面，故有解得C正确；D．从A到B的过程中重力和阻力做功，根据动能定理可得解得D正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BCA大于【解析】

根据实验原理与实验注意事项分析答题．由匀变速直线运动的推论求出打D点的速度，然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题．【详解】：在A、B、C这三个实验中，“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系，都需要平衡摩擦阻力；故选BC．已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力．为此需要满足前述A、B、C三个实验中，实验A只需要小车做匀加速运动即可，不需要满足此要求；故选A．纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式：；打D点时的速度：，则小车动能的改变量：；由于实验中存在系统误差，所以盘和砝码受到的重力所做功W大于小车动能的增量．故答案为

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大于【点睛】此题涉及到三个高中物理的重要实验，基本装置都相同，只是实验的原理及目的不同；关键是弄清每个实验的原理及操作的方法、注意事项等问题，做到融会贯通不混淆．12、5.0154.70017小于5.9×10-3Ω∙m【解析】

(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知读数为50mm+3×0.05mm=5